C++ وKubernetes: تطوير الخدمات المصغرة عالية الأداء

كتاب «C++ وKubernetes» هو دليل عملي فريد يسد الفجوة بين عالم البرمجة منخفضة المستوى بلغة C++ وتقنيات الحوسبة السحابية الحديثة لتنسيق الحاويات. في عصر تتجه فيه معظم أنظمة Kubernetes البيئية نحو Go أو Python أو Java، تظل C++ لا غنى عنها للمهام التي تتطلب أقصى أداء، وأقل استهلاك للذاكرة، وسلوكًا حتميًا. سيوضح لك هذا الكتاب كيفية استخدام C++ بفعالية في بيئة الحاويات دون التضحية بمزايا اللغة.

عن ماذا يتحدث هذا الكتاب؟

• هندسة الخدمات المصغرة بلغة C++: تصميم خدمات خفيفة وسريعة تتناسب تمامًا مع نموذج Kubernetes (عديمة الحالة، فحوصات الصحة، الإغلاق الآمن).
• البناء والحاويات: إنشاء صور Docker مصغرة باستخدام البناء متعدد المراحل، الربط الثابت والديناميكي، العمل مع musl libc وAlpine Linux لتقليل حجم الصورة.
• التفاعل مع واجهة برمجة تطبيقات Kubernetes: كتابة المشغلين ووحدات التحكم بلغة C++ عبر client-go الرسمي (مع روابط أو وصول REST مباشر)، العمل مع تعريفات الموارد المخصصة (CRD).
• إدارة الذاكرة في الحاويات: كيفية ضبط تطبيق C++ للعمل مع cgroups، وقيود الذاكرة ووحدة المعالجة المركزية، وتجنب OOM-kill وتسريبات الذاكرة.
• الشبكة والأداء: استخدام gRPC وHTTP/2 والبروتوكولات الخاصة عبر TCP/UDP، وإعداد شبكة الخدمات (Envoy, Istio) لخدمات C++.
• المراقبة والتسجيل: التكامل مع Prometheus (تصدير المقاييس)، وOpenTelemetry للتتبع، والتسجيل المنظم في stdout/stderr لـ Fluentd.
• CI/CD والاختبار: خطوط بناء مشاريع C++ في GitLab/GitHub Actions، واختبار الوحدات باستخدام Google Test، والاختبار التكاملي في Kind (Kubernetes in Docker).

لمن هذا الكتاب؟

الكتاب موجه لمطوري C++ الذين يرغبون في إتقان Kubernetes والتقنيات السحابية، وكذلك لمهندسي DevOps/SRE الذين يريدون فهم خصائص عمل تطبيقات C++ الأصلية في بيئة منسقة. يُفترض معرفة قوية بلغة C++ (C++17/20) وفهم أساسي للحاويات.

ماذا ستتعلم؟

• كيفية تكييف كود C++ للهندسة "السحابية": معالجة إشارات SIGTERM، والإغلاق الآمن، والعمل مع الإعدادات عبر ConfigMap/Secrets.
• تحسين الملفات الثنائية: استخدام LTO وPGO، وإزالة رموز التصحيح، وتقليل التبعيات.
• الأمان: فحص الصور بحثًا عن الثغرات (Trivy, Snyk)، تشغيل الحاويات بمستخدم غير جذر، وملفات تعريف seccomp.
• التوسع: كيفية كتابة خدمات C++ تعمل بشكل صحيح مع HPA (Horizontal Pod Autoscaler) ولا تفقد البيانات عند التكرار.
• التصحيح في الإنتاج: استخدام perf وeBPF وgdb في الحاويات، وتحليل core dump.

يحتوي كل فصل على أمثلة عملية للكود، وملفات Dockerfile جاهزة، وملفات تعريف Kubernetes. ستتعلم ليس فقط تشغيل C++ في الحاويات، بل القيام بذلك بكفاءة وأمان وقابلية للتوسع. سيكون هذا الكتاب دليلك المرجعي عند الانتقال من أنظمة C++ المتجانسة إلى الهندسة الحديثة للخدمات المصغرة.

أمثلة الكود متاحة على GitHub، مما يتيح لك تطبيق المعرفة المكتسبة فورًا في الممارسة العملية.